基于物联网的智能交通应用服务控制系统技术方案

本发明专利技术涉及交通信号控制技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统。该系统包括：传感器模块，用于通过摄像头采集路口不同方向的视频帧图像；数据处理模块，用于基于预设时段内车辆的跟踪链获得未驶离路口车辆，同时获得已知跟踪链，未驶离路口车辆的跟踪链为待分析跟踪链；滞留概率计算模块，用于统计滞留车辆的数量得到滞留概率；延长时间获取模块，设定延长时间系数，基于滞留概率和延长时间系数获得当前方向的黄灯延长调整时间，基于所述当前方向的黄灯延长调整时间对交通黄灯时长进行调整。本发明专利技术能够合适的调整交通黄灯的时长，使得车辆通过路口，避免路口发生拥堵。路口发生拥堵。路口发生拥堵。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能交通应用服务控制系统


[0001]本专利技术涉及交通信号控制
，具体涉及一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统。

技术介绍

[0002]随着车辆的日益增多，使得道路交通需求急剧增加，城市交通拥堵随之加剧，而路口更是拥堵程度十分严重的地方，此时对于路口的交通信号灯的控制就显得十分重要了。
[0003]现有的对于路口的交通信号灯的控制通常都是基于路口的历史车流量对交通信号灯的红灯、黄灯、绿灯的亮灯时长进行控制的，此时亮灯的时长相对固定，这种在这种设置方法下很容易存在的问题是：由于人行道的存在和人行为的不可控性，车辆为了避障行人，常常导致交通黄灯的时间过去了，车辆仍在路口滞留，对另一个方向的车辆的前进造成影响，造成交通拥挤，此外有时交通绿灯与左转灯之间的不合理的时间间隔也会造成拥堵问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统：传感器模块，用于通过摄像头采集路口当前方向的视频帧图像；数据处理模块，用于对视频帧图像进行分割获得只包含车辆的车辆图像；将连续帧的车辆图像输入车辆行驶方向识别网络，输出每帧车辆图像对应的行驶方向，组成车辆的前进方向序列；对视频帧图像进行分割获得视频帧图像中的路口区域；结合视频帧图像中的路口区域、连续帧的车辆图像和前进方向序列基于目标跟踪技术得到车辆在预设时段内的跟踪链以及在预设时段前通过路口的车辆的跟踪链；所述跟踪链中的每个元素为车辆在每个时刻的位置坐标；基于车辆在预设时段内的跟踪链获得未驶离路口车辆；所述预设时段前通过路口的车辆的跟踪链为已知跟踪链，所述未驶离路口车辆的跟踪链为待分析跟踪链；滞留概率计算模块，用于基于待分析跟踪链中每两个相邻时刻的车辆的距离获得未驶离路口车辆的坐标距离序列，获得坐标距离序列中预设元素所在的位置，基于预设元素所在的位置获得待分析跟踪链的待分析子跟踪链；获得计算一个待分析子跟踪链与各已知跟踪链的差异，差异最小的已知跟踪链为待分析子跟踪链的匹配链；基于未驶离路口车辆的待分析子跟踪链以及其对应的匹配链获得判断预设时段内未驶离路口车辆是否滞留在路口内，得到路口滞留车辆的数量；滞留车辆的数量与未驶离路口车辆的数量的比值为滞留概率；延长时间获取模块，设定延长时间系数，基于滞留概率和延长时间系数获得当前方向的黄灯延长调整时间，基于所述黄灯延长调整时间对黄灯时长进行调整。
[0005]优选地，对视频帧图像进行分割获得只包含车辆的车辆图像，包括：构建车辆分割网络，车辆分割网络为DNN网络，将视频帧图像输入车辆分割网络，输出掩膜图像；利用掩膜图像与视频帧图像相乘获得只包含车辆的车辆图像。
[0006]优选地，基于车辆在预设时段内的跟踪链获得未驶离路口车辆，包括：若车辆在预设时段内的跟踪链的时序长度等于预设时段的时序长度，则跟踪链对应的车辆为未驶离路口车辆。
[0007]优选地，获得坐标距离序列中预设元素所在的位置，基于预设元素所在的位置获得待分析跟踪链的待分析子跟踪链，包括：所述预设元素为0，获得坐标距离序列中最后一个0元素所在的位置，记为第一位置；同时在坐标距离序列对应的待分析跟踪链中找到第一位置所对应的元素，记为第一元素，第一元素之前元素组成待分析子跟踪链；若获得坐标距离序列中不存在0元素，则其对应的待分析跟踪链的待分析子跟踪链为待分析跟踪链本身。
[0008]优选地，得到路口滞留车辆的数量，包括：设定第一时段；利用待分析子跟踪链对应的匹配链的时序长度减去待分析子跟踪链的时序长度，得到通过最短时长；第一时段与预设时段的差值为剩余时长，若通过最短时长小于剩余时长，未驶离路口车辆不在路口滞留，若通过最短时长大于等于剩余时长，未驶离路口车辆在路口滞留，为滞留车辆，统计滞留车辆的数量。
[0009]优选地，获得当前方向的黄灯延长调整时间，包括：对监控路口的路口区域进行划分，划分为四个区域；对监控对应的路口通过大数据统计得到四个不同区域的拥堵概率，所述拥堵概率是通过路口的历史视频数据计算得到的，计算过程如下：基于历史视频数据对每个区域的滞留车辆进行统计，然后计算得到每个区域的滞留车辆数量与四个区域的总滞留车辆数量的占比，每个区域的拥堵概率；将每个区域的拥堵概率的最大值作为下一个交通绿灯方向的拥堵概率；滞留概率、延长时间系数和下一个交通绿灯方向的拥堵概率的乘积为当前方向的黄灯延长调整时间。
[0010]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过绿灯和黄灯熄灭的倒数七秒内的视频帧图像进行分析，得到每个车辆预设时段内的跟踪链，然后基于跟踪链得到未驶离路口车辆，对于未驶离路口的车辆，利用其通行最短时长和剩余时长判断在黄灯熄灭前滞留在路口的车辆，也即是滞留车辆，进而得到当前方向的交通绿灯路口的车辆的滞留概率，由当前方向的交通绿灯路口的车辆的滞留概率和拥堵概率进行计算进而得到当前方向的黄灯延长调整时间，对当前方向的交通黄灯时长进行调整，避免了车辆拥堵的发生。该方法可以在不对整体交通系统造成较大影响的情况下，减少滞留事件的发生，缓解每个路口的拥堵压力，进而减少交通事故发生的概率。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0012]图1为本专利技术实施例提供的一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统的系统
框图。
具体实施方式
[0013]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0014]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0015]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统的具体方案。
[0016]实施例：本专利技术的主要应用场景为：在交通路口对交通信号灯的亮灯时间进行调整。
[0017]本专利技术的主要目的是：针对传统方法中通过经验值对路口的红交通黄灯时长进行设置的方法有时会造成拥堵的情况，提出了通过神经网络得到视频中不同车辆的前进方向和数量，结合不同方向的交通绿灯和黄灯剩余时间和第一时段，也即是预设时段内的车辆跟踪链得到滞留事件的发生概率，结合下一个方向交通绿灯造成拥堵的概率，计算延长时间调整值，该方法可以在不对整体交通系统造成较大影响的情况下，减少滞留事件的发生，缓解每个路口的拥堵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统，其特征在于，该系统包括：传感器模块，用于通过摄像头采集路口当前方向的视频帧图像；数据处理模块，用于对视频帧图像进行分割获得只包含车辆的车辆图像；将连续帧的车辆图像输入车辆行驶方向识别网络，输出每帧车辆图像对应的行驶方向，组成车辆的前进方向序列；对视频帧图像进行分割获得视频帧图像中的路口区域；结合视频帧图像中的路口区域、连续帧的车辆图像和前进方向序列基于目标跟踪技术得到车辆在预设时段内的跟踪链以及在预设时段前通过路口的车辆的跟踪链；所述跟踪链中的每个元素为车辆在每个时刻的位置坐标；基于车辆在预设时段内的跟踪链获得未驶离路口车辆；所述预设时段前通过路口的车辆的跟踪链为已知跟踪链，所述未驶离路口车辆的跟踪链为待分析跟踪链；滞留概率计算模块，用于基于待分析跟踪链中每两个相邻时刻的车辆的距离获得未驶离路口车辆的坐标距离序列，获得坐标距离序列中预设元素所在的位置，基于预设元素所在的位置获得待分析跟踪链的待分析子跟踪链；获得计算一个待分析子跟踪链与各已知跟踪链的差异，差异最小的已知跟踪链为待分析子跟踪链的匹配链；基于未驶离路口车辆的待分析子跟踪链以及其对应的匹配链获得判断预设时段内未驶离路口车辆是否滞留在路口内，得到路口滞留车辆的数量；滞留车辆的数量与未驶离路口车辆的数量的比值为滞留概率；延长时间获取模块，设定延长时间系数，基于滞留概率和延长时间系数获得当前方向的黄灯延长调整时间，基于所述黄灯延长调整时间对黄灯时长进行调整。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统，其特征在于，所述对视频帧图像进行分割获得只包含车辆的车辆图像，包括：构建车辆分割网络，车辆分割网络为DNN网络，将视频帧图像输入车辆分割网络，输出掩膜图像；利用掩膜图像与视频帧图像相乘获得只包含车辆的车辆图像。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能交通应用服务控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长进，陈萍，
申请(专利权)人：江苏鼎集智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：